Применение интеллектуальной системы загрузки мешков-погрузчиков в цементной промышленности

Ручная загрузка мешков с цементом крайне вредна для здоровья человека, поэтому крайне важно заменить ручной труд автоматическими решениями, что и привело к появлению интеллектуальной системы загрузки. В данной статье рассматриваются структура, функциональные характеристики, режим работы, основные технологии, сфера применения и другие аспекты интеллектуальной системы загрузки мешков с цементом в упаковочном цехе цементных заводов.

Пониматьnt load system solutionплюсы и особенности

На цементных заводах существует два основных режима загрузки: автономная загрузка и оперативная загрузка.

1. Оффлайн загрузка

Автономная загрузка относится к некоторым местам, требующим непрерывного производства или сдвига в пиковые нагрузки. То есть, при отсутствии заказов на отгрузку, клиенты самостоятельно производят упаковку и паллетирование на паллеты; после паллетирования продукция хранится на складе. Как только у клиентов появляются заказы, продукция со склада продается в первую очередь. В этот момент клиенты могут продавать целые паллеты или полностью депаллетировать паллеты. После депаллетирования продукция в мешках по конвейерной линии транспортируется к роботу-загрузчику. Робот-загрузчик автоматически выполняет загрузку в соответствии с заказом клиента. После завершения загрузки транспортное средство покидает полосу движения. Конкретный сценарий применения показан на рисунке 1.

2. Онлайн-загрузка

Онлайн-загрузка означает, что после прибытия транспортного средства на линию загрузки клиент запускает упаковочную машину и выполняет упаковку биг-бэгов. После завершения упаковки биг-бэгов упакованная продукция по конвейерной линии поступает к загрузочному роботу, который автоматически загружает транспортное средство в соответствии с заказом клиента. После завершения загрузки транспортное средство покидает линию загрузки. Конкретный сценарий применения показан на рисунке 2.

Следует отметить, что независимо от того, идет ли речь об автономной или онлайн-загрузке, основным интеллектуальным роботом в решении является одна и та же система. В реальных условиях автономная и онлайн-загрузка также объединены в одну большую систему, что может дополнительно повысить коэффициент использования интеллектуальной системы загрузки. Интеллектуальная система загрузки состоит из автоматизированного оборудования, прикладного программного обеспечения, системы обнаружения транспортных средств, видеоанализа и системы пылеудаления. Оборудование заменяет персонал, выполняющий тяжелую физическую работу; система пылеудаления обеспечивает чистоту и отсутствие пыли на протяжении всего процесса загрузки; программное обеспечение является мозгом всего продукта. Благодаря потоку данных вмешательство человека сокращается, что делает весь процесс более интеллектуальным, безопасным и управляемым. Принцип работы системы следующий: после прибытия порожнего грузовика в указанную зону ему не нужно двигаться. Интеллектуальная система загрузки автоматически определяет модель транспортного средства в соответствии с общим весом груза, перемещаемого системой заказов, а затем автоматически распределяет тип загрузки в соответствии с размером вагона. Загрузочная машина автоматически упаковывает и загружает готовую продукцию. Погрузочная машина оснащена двумя методами подсчёта: инфракрасным датчиком и механическим. Интерфейс системы хранения зарезервирован. После завершения загрузки раздаются голосовые и экранные подсказки, и грузовик отправляется. Видно, что интеллектуальная система загрузки позволяет реализовать принципиальную возможность цифровой, беспылевой и автоматизированной работы цементного завода.

Ниже приведен пример интеллектуальной системы загрузки, разработанной и изготовленной компанией Bremetz (Shandong) Machinery Co., Ltd. (далее именуемой «Bremetz»), для ознакомления с функциональными особенностями этого типа продукции.

• Производительность загрузки: 2000-2400 упаковок/час.

• Производительность депаллетизации одной группы: 1000-1200 упаковок/час; общая производительность: 2000-2400 упаковок/час.

• Высота проезда транспорта: 4 метра.

• Характеристики загрузки: общая длина транспортного средства 4–17,5 метров, ширина транспортного средства 1,6–2,8 метра.

• Применимые модели: транспортные средства с высоким рельсом, транспортные средства со стальными прутьями (максимальная точность распознавания стальных прутков существующим сканирующим оборудованием транспортных средств составляет 5 мм), транспортные средства специальной формы, транспортные средства с бортовой платформой, трехколесные велосипеды и другие транспортные средства с откидным верхом.

• Система загрузочной машины подключается к заводской карте через Ethernet для реализации автоматического получения информации о заказе и передачи информации на карту после выполнения заказа, что позволяет сократить количество персонала, участвующего в процессе загрузки.

• Система загрузочной машины реализует блокировку управления с упаковочными машинами, паллетизаторами и другим технологическим оборудованием через Ethernet для повышения автоматизации процесса загрузки.

• После прибытия транспортного средства 3D-лазерный радар погрузчика автоматически сканирует транспортное средство, автоматически определяет местоположение транспортного средства и размер отсека, автоматически рассчитывает тип штабелирования и автоматически загружает транспортное средство.

• Система загрузки оснащена системой идентификации для определения размера, пространственной ориентации и положения поперечины текущего отсека грузовика и передает данные обратно в систему управления для адаптивной настройки системы загрузки; система визуального сканирования используется для автоматического определения длины, ширины, высоты и других данных транспортного средства и автоматически генерирует все данные (включая данные по штабелированию), чтобы избежать положения поперечины.

• Полностью автоматический загрузчик оснащен функцией блокировки всей линии электропередачи.

• Погрузчик сблокирован с манипулятором упаковочной линии. При остановке или выходе из строя погрузчика манипулятор упаковочной линии автоматически переключается в режим штабелирования паллет. Во время загрузки транспортное средство должно оставаться неподвижным, а погрузчик автоматически выезжает на загрузку.

• Центр обработки данных: обмен большими данными с исходной системой очередей логистики, системой SAP и информационной системой логистики цементного завода, а также открытыми интерфейсами данных.

• Система управления: Высокая степень интеллекта, автоматически рассчитывает метод укладки цемента в соответствии с фактическим положением транспортного средства.

• Удаленное управление и обмен данными: круглосуточный удаленный мониторинг, подключение к системе данных и обмен данными в режиме реального времени.

• Полностью автоматический погрузчик оснащён счётчиком, который позволяет задавать объём загрузки. При достижении заданного значения он оснащен функцией парковки тяги.

• После завершения загрузки водитель будет получать звуковые и световые напоминания о необходимости покинуть машину. Система обеспечивает сегментированную загрузку, низкую высоту размещения мешков, предотвращает их соскальзывание и обеспечивает аккуратную укладку.

• Он может осуществлять смешанную загрузку различных видов цементной продукции. Оборудование резервирует пространство для одновременной загрузки нескольких видов продукции или для ручной загрузки.

• Для захвата мешка используются два манипулятора, приводная система каждого из которых оснащена двумя цепными передачами (см. рисунок 3). Цепь подбирается с учётом двойного резервирования, то есть одна цепь может выдерживать активную нагрузку манипулятора, обеспечивая нормальную погрузку и транспортировку; в экстремальных случаях, например, при обрыве цепи, погрузчик может продолжить погрузку после снятия повреждённой цепи, а затем выбрать время обслуживания в соответствии с фактической ситуацией при транспортировке.

• Высота укладки мешков низкая, максимальный ход подъёма манипулятора составляет 1,2 метра, а станция приёма мешков позволяет максимально выдвигать тележку для укладки материала. Высота укладки мешков не превышает 40 см, укладка аккуратная, процент разрывов мешков составляет менее 1‰.

Техническая архитектура интеллектуальной системы загрузки

1. Система обнаружения транспортных средств

   Существует множество типов грузовиков, загружающих цемент, включая трёхколёсные автомобили, бортовые грузовики, грузовики типа С, грузовики с вогнутой платформой, полуприцепы, грузовики с высокими бортами, бортовые грузовики и т. д. Учитывая такое разнообразие моделей транспортных средств, ручное измерение, очевидно, представляет собой огромную нагрузку. Система обнаружения использует лазерный линейный радар, который может сканировать транспортное средство во всех направлениях без слепых зон, преобразовывать данные сканирования в трёхмерное облако точек и рассчитывать соответствующий алгоритм для получения модели транспортного средства, а также длины, ширины, высоты и других данных о кузове. Точность измерения достигает 5 мм, а модели транспортных средств охватывают все современные модели транспортных средств для перевозки цемента в мешках. Это означает, что интеллектуальная система загрузки обладает высокой воспроизводимостью результатов обнаружения транспортных средств. Рабочие характеристики трёхмерной системы измерения с панорамированием и наклоном показаны на рисунке 4.

   
   

   
   

А.Система прогнозирования неисправностей

Ядром промышленного Интернета вещей является сбор данных об оборудовании. Система прогнозирования неисправностей оснащена более чем десятью типами датчиков. При установке промышленного шлюза Интернета вещей данные об оборудовании и датчиках собираются в режиме реального времени. Собранные данные загружаются в базу данных облачных временных рядов в режиме реального времени. В сочетании с данными модулей управления оборудованием и управления материалами каждый компонент оборудования анализируется в режиме реального времени; Ресурсы облачных вычислений используются для выполнения больших вычислений на основе исторических данных для получения текущей диаграммы тенденций срока службы каждого компонента, а также своевременные уведомления о тревогах выдаются для компонентов, которые вышли из строя или вот-вот выйдут из строя, гарантируя своевременное обслуживание и ремонт оборудования, не влияя на задачу загрузки. Платформа управления эксплуатацией и техническим обслуживанием интеллектуальной системы погрузки показана на рисунке 5.

3. Другие основные функции 

(1) Интеллектуальная система загрузки широко применима к различным типам мешков с цементом, как показано на рисунке 6.

2) Система с одной картой, имеющая интерфейс, может быть легко подключена к системе отгрузки упаковочного цеха цементного завода. Система загрузки также может быть подключена к упаковочным машинам, мешкозагрузочным машинам, поворотным желобам и другому оборудованию для обеспечения управления всей системой.

(3) В настоящее время упаковочные машины многих цементных заводов используются уже много лет, поэтому типы мешков, выпускаемых упаковочными машинами, относительно сложны, включая различные нестандартные типы мешков, такие как непрерывные мешки, горизонтальные мешки, Т-образные мешки и т. д. Чтобы решить эти проблемы и обеспечить стабильность работы системы загрузки, интеллектуальная система загрузки также оснащена блоком обработки нестандартных мешков, как показано на рисунке 7.

(4) Метод сбора пыли: спроектируйте полностью закрытое пространство в качестве пространства для сбора пыли внутри робота-паллетировщика и диапазона его движения (т. е. пространство непосредственно над диапазоном сброса мешка) и собирайте пыль в систему сбора пыли через пылеулавливающую трубу.

(5) Электрический шкаф управления имеет водо- и пылезащитную конструкцию со степенью защиты IP54. Он оснащен специальным кондиционером. Теплоотвод в шкафу осуществляется за счет внутренней циркуляции воздуха, что обеспечивает изоляцию от пыли снаружи шкафа. Для электропроводки и прокладки используются пластины для прохода через стену и авиационные вилки. Шкаф управления соответствует стандарту защиты IP54. Электрический шкаф управления оснащен клеммой заземления. При изготовлении и монтаже шкафа управления используется кабельный желоб перед платой. Компоненты в шкафу просты в обслуживании. В шкафу управления имеется блок для размещения данных, что обеспечивает легкий доступ к данным и предотвращает скопление пыли. На выводе для проводов, выходящем из шкафа управления, установлена пылезащитная крышка, как показано на рисунке 10.

(6) Разработка мобильного приложения и применение технологии цифровых двойников позволит заводам в любое время видеть рабочее состояние оборудования, ход загрузки и объем загрузки.

(7) Технология управления автомобилем и технология автоматической коррекции отклонения системы загрузки помогают водителю быстро припарковаться и избежать проблем, связанных с повторной парковкой. Даже если автомобиль припаркован в пределах 15 см слева или справа, система может обеспечить нормальную загрузку. Как показано на рисунке.

Кроме того, чтобы адаптироваться к различным моделям вагонов, система автоматической загрузки Bremetz постоянно совершенствовалась и в настоящее время модернизирована до модели BSBL-400, которая может работать со всеми моделями открытых вагонов и типами мешков. Система загрузки также подходит для загрузки упакованных в мешки продуктов, таких как мука, мочевина, калийные удобрения, фосфорные удобрения, удобрения, корма, химические порошки и т. д.

Для каких отраслей промышленности подходят погрузчики мешков для грузовиков?

Грузчики для мешков, также известные какконвейерные погрузчики на шасси грузовиковилисистемы обработки мешков, предназначены для автоматизации и оптимизации загрузки и выгрузки мешков в грузовики. Они широко используются в отраслях, где требуется обработка больших объемов мешков, повышая эффективность и сокращая объем ручного труда. Вот основные отрасли, в которых обычно используются погрузчики мешков:

1. Сельское хозяйство и переработка зерна

• Загрузка мешков с удобрения, семена, корма для животных и зерновые(например, рис, пшеница, кукуруза).

• Используется в силосы, зернохранилища и сельскохозяйственные распределительные центры.

2. Еда и напитки

• Умение обращатьсямука, сахар, соль, кофейные зерна, сухое молоко и другие упакованные пищевые продукты.

• Распространено впищеперерабатывающие заводы, склады и распределительные центры.

3. Строительство и цементная промышленность

• Загрузкамешки с цементом, песком, гипсом и другими строительными материалами.

• Помогает в массовая транспортировка на строительные площадки или к розничным дистрибьюторам.

4. Химическая промышленность и промышленность удобрений

• Транспортировкахимические порошки, удобрения и промышленное сырье упаковано в мешки.

• Обеспечивает безопасная и беспыльная загрузка потенциально опасных материалов.

Х.Логистика и складирование

• Используется в распределительные центры, грузовые терминалы и логистические узлы для погрузки/разгрузки мешкотированных грузов.

• Улучшаетскорость загрузки и снижение затрат на рабочую силу в операциях цепочки поставок.

6. Розничная и оптовая торговля

• Облегчает быструю загрузкуупакованные потребительские товары (например, корм для домашних животных, уголь, моющее средство) на грузовики для доставки.

Основные преимущества загрузчиков мешков для грузовиков

• Более быстрая загрузка/разгрузка по сравнению с ручным трудом.

• Снижает физическую нагрузку и риск травм для рабочих.

• Минимизирует повреждение продукта (например, порванные пакеты, утечка).

• Адаптируется к разным размерам грузовиков и типам мешков(например, мешки по 25 кг, 50 кг).